Un générateur d’oxygène est un type de machine destinée à produire de l’oxygène, son principe repose sur l’utilisation de la technologie de séparation de l’air. Tout d’abord, l’air est comprimé à haute densité, puis les différents points de condensation de chaque composant de l’air permettent de le séparer en gaz et en liquide à une certaine température, puis on procède à la rectification pour le séparer en oxygène et en azote. En général, comme il est utilisé pour produire de l’oxygène, on l’appelle communément générateur d’oxygène. Comme l’oxygène et l’azote sont largement utilisés, les générateurs d’oxygène sont également très utilisés dans l’économie nationale, notamment dans les industries de la métallurgie, de la médecine, de la chimie, du pétrole, de la défense nationale et autres secteurs où ils sont le plus sollicités.

Principe de fonctionnement de la machine à générer du gaz oxygène

L’usine d’azote PSA utilise le principe selon lequel, sous une certaine pression, les vitesses de diffusion de l’oxygène et de l’azote sont très différentes sur le tamis moléculaire en carbone. En peu de temps, la molécule d’oxygène est adsorbée par le tamis moléculaire en carbone, tandis que l’azote peut traverser la couche de lit du tamis moléculaire pour séparer l’oxygène et l’azote.

Après le processus d’adsorption, le tamis moléculaire en carbone se régénère en dépressurant et en désorbant l’oxygène.

Notre usine d’azote PSA est équipée de deux adsorbeurs : un en phase d’adsorption pour produire de l’azote, l’autre en phase de désorption pour régénérer le tamis moléculaire. Les deux adsorbeurs fonctionnent alternativement pour générer en continu de l’azote de qualité.

Composition et description de l’équipement

1) Composants de purification de l’air comprimé
Il se compose d’un dégraisseur efficace, d’un sécheur réfrigéré, d’un filtre de précision et d’un filtre à charbon actif. Après compression par le compresseur d’air, l’air entre d’abord dans le réservoir tampon d’air pour la mise en tampon, puis passe dans le dégraisseur haute efficacité pour retirer la majeure partie des impuretés telles que l’huile, l’eau et la poussière, puis il est déshydraté de manière plus approfondie par le sécheur frigorifique. Il est ensuite filtré par des filtres de précision pour l’élimination de l’huile et de la poussière, et enfin il passe dans le filtre à charbon actif pour une élimination supplémentaire de l’huile.
Notre filtre à charbon actif spécialement conçu peut être utilisé pour prévenir toute infiltration d’huile résiduelle, garantissant une protection efficace des tamis moléculaires de zéolite et prolongeant leur durée de vie. L’air comprimé traité par cette section de purification peut être utilisé comme air pour instruments.

2) Réservoir tampon d’air
Composé d’un réservoir tampon d’air et d’instruments de vanne associés. Le réservoir tampon d’air est utilisé pour réduire les pulsations du flux d’air et fournir un effet de mise en tampon ; réduisant ainsi les fluctuations de pression du système, permettant à l’air comprimé de passer de manière fluide à travers le composant de purification de l’air comprimé pour éliminer les impuretés telles que l’huile, l’eau et la poussière, et réduisant la charge sur le système de séparation oxygène-azote. En même temps, il fournit également une grande quantité d’air comprimé nécessaire pour une augmentation rapide de pression sur une courte période lors du basculement du fonctionnement des tours d’adsorption dans le système de séparation oxygène-azote, ce qui permet non seulement d’augmenter rapidement la pression interne jusqu’à la pression de fonctionnement, mais aussi d’assurer le fonctionnement fiable et stable de l’équipement.

3) Système de séparation oxygène-azote
Il se compose d’une tour d’adsorption, d’un dispositif de compression, de vannes auxiliaires et d’instrumentation. La tour d’adsorption, conçue avec une structure à lit composite, est divisée en deux tours, A et B. La tour est remplie de tamis moléculaires à zéolite importés, et la méthode de remplissage par vibration de torsion étirée est utilisée pour que les tamis moléculaires à zéolite soient plus uniformément emballés. L’air comprimé propre circule d’abord à partir de l’extrémité d’entrée de la tour A à travers le tamis moléculaire à zéolite jusqu’à l’extrémité de sortie, où N2, CO2 et H2O sont adsorbés, et l’oxygène produit s’écoule par l’extrémité de sortie de la tour d’adsorption. Après une période d’entrée, le tamis moléculaire à zéolite de la tour A cesse automatiquement l’adsorption avant d’atteindre la saturation. L’air comprimé propre circule dans la tour B pour l’absorption de l’azote et la production d’oxygène, tout en régénérant le tamis moléculaire dans la tour A. La régénération des tamis moléculaires est réalisée en réduisant rapidement la pression de la tour d’adsorption à la pression atmosphérique pour désorber N2, CO2 et H2O. Les deux tours alternent pour la régénération de la tour d’adsorption, complétant la séparation de l’oxygène et de l’azote et produisant de l’oxygène en continu.

4) Système tampon oxygène-azote
Composé d’un réservoir tampon d’oxygène, d’un filtre de précision, d’un débitmètre, d’une vanne de régulation de pression, de composants d’évent, etc. Le réservoir tampon d’oxygène est principalement utilisé pour équilibrer la pression et la pureté de l’oxygène séparé du système de séparation oxygène-azote, garantissant un approvisionnement stable et continu en oxygène. En même temps, après le basculement de l’opération de la tour d’adsorption, il retourne une partie de son propre gaz vers la tour, ce qui aide non seulement à augmenter la pression de la tour d’adsorption, mais protège également la couche de lit, jouant un rôle auxiliaire de processus extrêmement important dans le fonctionnement de l’équipement. Enfin, il est filtré par un filtre de précision pour garantir pleinement la qualité de l’oxygène.

Classification des concentrateurs d’oxygène

Domaines d’application des équipements de production d’oxygène

Lorsque la pression augmente, les tamis moléculaires en zéolite absorbent l’azote et produisent de l’oxygène. Lorsque la pression retombe à la pression atmosphérique, les tamis moléculaires en zéolite désorbent l’azote et se régénèrent. L’équipement de production d’oxygène par adsorption à pression alternée possède généralement deux tours d’adsorption, l’une pour l’absorption de l’azote et la production d’oxygène, et l’autre pour la désazotation et la régénération, afin d’alterner et de produire de l’oxygène en continu.
Industrie de l’or : fusion du fer enrichie en oxygène dans les fours à arcs électriques et assistance à la combustion enrichie en oxygène dans les fours verticaux.
Industrie de la raffinage des métaux non ferreux : fusion du plomb, fusion du cuivre, fusion du zinc, fusion de l’aluminium et divers enrichissements en oxygène des fours.
Industrie de la protection de l’environnement : traitement de l’eau potable, traitement des eaux usées, blanchiment de la pâte à papier et traitement biochimique des polluants.
Industrie chimique : diverses réactions d’oxydation, production d’ozone, gazéification du charbon.
Industrie médicale : oxygénothérapie, traitement à l’oxygène, sport et soins de santé.
Aquaculture : aquaculture marine et d’eau douce.
Autres industries : fermentation, découpe, fours à verre, climatisation, incinération des déchets.

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